CN105164482A - 旋转摩擦干燥器及其使用方法 - Google Patents

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CN105164482A CN201480022595.9A CN201480022595A CN105164482A CN 105164482 A CN105164482 A CN 105164482A CN 201480022595 A CN201480022595 A CN 201480022595A CN 105164482 A CN105164482 A CN 105164482A
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Abstract

提供了一种旋转摩擦干燥器或气化器以及一种使用所述旋转摩擦干燥器或气化器的方法。所述旋转摩擦干燥器总体上包括进口段、出口段、定位成将进口段和出口段分隔开的减压区域、多级式压缩螺杆、联接至螺杆的混合装置、定位在减压区域中的至少一个废料排出口、以及定位在出口段中的至少一个释放出口。所述进口段包括进入喉部，并且各段(进口段和出口段)的温度是可控的。

Description

旋转摩擦干燥器及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种可再生的能源，并且尤其涉及一种不基于化石燃料并且减少排放到大气中的温室气体二氧化碳的能源。更具体地，本公开涉及可燃生物质的生产方法，所述可燃生物质包括但不限于：干燥或烘烤的生物质；生物碳；木醋酸(例如，焦木酸)、碳、或者生物制品材料。
背景技术
本段内容仅提供涉及本公开的背景技术信息而可能不构成现有技术。用于干燥和/或气化生物质材料的旋转螺杆式方法使用简单的摩擦力以持续地在整个螺杆长度上压缩生物质，并且通过狭窄的开口(已知为压缩区域)施加额外的压缩。由这些摩擦力产生的热量足以干燥生物质，或者所述方法可以调整为以连续的方式进行气化。如目前设计并操作的，这些旋转螺杆式干燥器为易爆、粗暴、不完全以及无法控制但是低成本的干燥、部分高温分解、高温分解、以及气化的方法提供了基础。
发明内容
在本发明的一个实施例中，旋转螺杆式干燥器设置成包括进口段、出口段、定位成将进口段和出口段分开的减压区域、多级式压缩螺杆、联接至螺杆的混合装置、定位在减压区域中的至少一个废料排出口、以及位于出口段的至少一个释放出口。进口段包括进入喉部，并且各个段(进口段和出口段)的温度是可控的。多级式压缩螺杆的一部分位于进口段、减压区域、以及出口段中。可选择地，位于减压区域中的所述至少一个废料排出口可以联接至真空系统。
根据本公开的其他方面，旋转摩擦干燥器还包括联接至出口段中的释放出口的后冷却装置。所述后冷却装置可以包括向上的释放出口和面朝下的释放出口。
根据本公开的其他方面，所述混合装置包括位于螺杆的螺纹中的多于一个的小销。该小销可以具有等于螺纹的深度的大致2％至大致98％的长度。小销可以定位在螺杆的位于减压区域中的部分上。
在本发明的另一实施例中，用于分离水、固体材料、以及化学物质的混合物的方法包括：提供如本文描述的旋转摩擦干燥器或气化器；将水、固体材料、以及化学物质的混合物给送到进口段中以形成生物质；在使所述生物质行进通过进口段进入到减压区域中时混合并受热，由此形成处理过的材料；使水蒸气以蒸气的形式通过位于减压区域中的废料排出口排出旋转摩擦干燥器；在处理过的材料从减压区域行进到出口段时使所述处理过的材料进一步混合并且受热；使所述化学物质和固体材料通过位于出口段中的释放出口排出旋转摩擦干燥器；并且收集所述化学物质或固体材料中的至少一者。可选择地，所述方法还可以包括施加真空以有助于将水蒸气通过位于减压区域中的废料排出口移除。所述方法还可以包括将换向磨体直接布置在旋转螺杆摩擦干燥器的进入喉部上方。所述方法还可以包括通过使用震动给料器控制通过旋转螺杆摩擦干燥器的进入喉部的给料速率。
根据本公开的另一方面，将进口段中的温度维持在生物质的燃点温度以下。在固体材料从出口段移除时选择所述固体材料成为干燥生物质、部分焙烤的生物质、烘烤的生物质、生物碳以及碳中的一者。在固体材料从旋转摩擦干燥器排出时将所述固体材料布置在螺旋系统中，所述螺旋系统设计成有助于将固体材料的温度降低至其燃点温度以下。
选择与水和固体材料分离的化学物质成为焦油、油、以及木醋酸中的一者或更多者。允许所述化学物质通过后冷却装置中的向上的释放出口排出旋转摩擦干燥器，并且允许固体材料通过后冷却装置中的向下的释放出口排出旋转干燥器。
根据本发明的另一实施例，根据本文描述的方法分离并且收集的化学物质或固体材料存储起来，或者在多种情况中使用。
根据本文提供的描述，将明了本发明能够应用的另外的领域。应该理解的是，本发明的描述和具体示例旨在仅用于实现说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
为使本公开可以被很好地理解，现在将以示例的形式参考附图来描述本公开的多个实施例，所述附图包括：
图1是根据本公开的教导组装好的旋转摩擦干燥器或气化器的示意图；以及
图2是根据本公开的教导的将水、固体材料、以及化学物质的混合物分离的方法或者工艺的流程图。
本文描述的附图仅用于说明的目的，而不旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
下文的描述本质仅为示例性的，而不旨在限制本公开、应用以及使用。本公开的旋转摩擦干燥器具有优于2006年12月6日授权的U.S.PatentNo.7,144,558(该专利文献题为“木质气化装置”)以及U.S.PatentNo.8,667,706(该专利文献题为“旋转式生物质干燥器”)中描述的木质气化装置的改进，上述两个专利文献的内容通过整体引用被结合到本文中。
根据本公开的一个方面，根据本文的教导设计并且操作的旋转螺杆式干燥器设置了通过增加由减压区域分隔开的两段式螺杆以将水蒸气与木醋酸蒸发物分离的装置。参考图1，旋转螺杆式干燥器1的减压区域20可以位于给料段(进口段)10的进入喉部15与出口段30中的废料排出口35之间的任何位置，并且可替代地，所述减压区域可以位于给料段和出口段之间大致中间的位置。该减压区域20还将具有沿螺杆7的位置，用于使蒸汽废料通过管体3中的外端口25排出，因为在处理过程中要将水分以蒸汽的形式从生物质中排出。在进入减压区域20之前产品的温度优选地低于生物质的燃点温度。可以通过由蒸汽膨胀产生或真空辅助的自然抽吸释放蒸汽，所述蒸汽可能包括或者可能不包括从生物质逸散的一些低挥发性混合物。
继续参考图1，根据本公开的另一方面，由于目前的设计允许一部分生物质在不进行热处理、和/或烘烤或者气化的情况下通过，因此可以将一种混合装置附加至螺杆7。所述混合装置可以是位于给料螺纹9的根部的小销40，所述小销围绕直径径向地或者随机地并且间断地或者均匀地间隔布置，或者所述混合装置可以是其他混合装置，其目的在于混合生物质材料。所述小销40的尺寸范围可以是螺杆的螺纹深度(d)的大致2％至大致98％。所述混合装置可以位于沿整个螺杆的长度的任何位置。可替代地，所述混合装置定位成使得混合装置位于减压区域中，所述减压区域具有或者不具有气态材料的排放口。
旋转摩擦干燥器中所述混合装置的设计和使用提供了优于旋转摩擦干燥器或气化器的现有设计的两个优点。这些优点包括：1)减少或消除不期望的废气的混合，以及2)减少或消除对生物质不均匀的热处理。本公开的干燥方法可以包括两种蒸发输出物，1)第一种主要为蒸汽，而2)第二种主要不具有蒸汽，而主要为木醋酸蒸发物。可替代地，还可以有在输出口处由旋转摩擦干燥/气化方法产生的所有气态/蒸发态产物的混合输出物，所述输出口联接有用于将气态输出物分离成可能具有价值的不同流体的装置。
根据本公开的另一方面，通过使用后冷却装置及方法将固体以及蒸发物/气体从旋转摩擦干燥器释放。可以控制所述方法以生产各种有价值的固体材料，尤其地包括干燥生物质、部分焙烤的生物质、烘烤的生物质、生物碳、以及碳。由所述方法产生的气态/蒸发态产物可以包括但不限于：蒸汽、水蒸气、水、焦油、油、以及木醋酸。
木醋酸是由包含乙酸、甲醇、丙酮、桐油、以及焦油的生物质高温分解形成的红棕色的高温分解液体(焦木酸)。据报道，木醋酸可以用于提高微生物的繁殖，并且具有用于植物生长的诱导作用。木醋酸不是化肥，也不是农用化学品，但当正确地应用至植物和/或土壤时，木醋酸能够强化化肥的吸收，并且减低由各种植物疾病导致的损害。此外，木醋酸能够增强生根、平衡微生物数量、缓解土壤承载病害的趋势(这增强了根部系统的活力，相当于使营养吸收效果更好)。此外，在特定的稀释度下，木醋酸具有表面活性剂性质，因此使水的吸收提高了1/3，这意味着水更易于被植物吸收。
在一个实施例中，根据本公开的教导的旋转摩擦干燥器包括直接布置在压缩区域之后的后冷却装置，所述后冷却装置设置有向上的释放管以及向下取向的释放管。向上取向的输出部以及向下取向的输出部允许气态材料运动通过向上的输出部，而允许固体物运动通过向下的输出部。然而，在压缩区域的出口处将两种材料即气体和固体分离的任何角度的取向都是可行的。可替代地，还可以将真空结合到设计中以便使流动反转为气体向下而固体向上。本领域技术人员将理解的是，在不超出本公开的范围的情况下可以预见将物相(将气体/蒸发物与固体分离)分离的任何方法，以及进行释放的角度的任何变化。
根据本公开的另一方面，已处理的生物质可以进行干燥或者部分的热解、或者完全的热解。可以将干燥或者热解的生物质从螺旋推进的压缩螺杆释放到三通部，所述三通部具有用于蒸发物和气体的一个区段，以及用于释放固体的一个分隔区段。固体释放区段构造成具有围绕固体释放装置的周长布置的一个或更多个冷却装置。在所述释放装置是管状时，所述冷却装置围绕管径向地布置。在非径向的释放装置中，所述一个或更多个冷却装置围绕释放装置的周长间隔地布置。生物质冷却装置可以是水雾喷嘴、蒸汽喷流喷嘴、喷流喷嘴、干冰薄片(由液态CO2制成)喷嘴、用于将木醋酸作为冷却剂和/或饱和介质再导入的喷嘴或者CO2喷嘴。
根据本公开的另一方面，固体输出释放管线进入传统材料制成的螺旋装置，所述螺旋装置取向的角度(相对于水平位置5-75°)在位于螺旋装置的初始点处的接收箱或料斗中增加。所述料斗或接收箱是密封的，由此提供了气态锁气装置，因为CO2的重量(heavy)是氧气的两倍。该设计避免了结合旋转气锁的细节和成本。因此，在CO2供应充足的情况下，所有氧气从固体释放点以及接收料斗还有螺旋装置排出。
随后将生物质材料移动通过螺旋装置，此处可以通过加套的螺旋外壳和/或中空螺旋推进式冷却螺旋体来实现额外的冷却，所述加套的螺旋外壳和中空螺旋推进式冷却螺旋体两者可以连接至液体制冷机以及泵，以便循环流体并且移除热量。可替代地，螺旋装置可以包含在护罩内，并且使冷却空气通过所述护罩，或者可以使用上述两种冷却装置的组合以牵动后冷却系统。螺旋装置轴中的混合用销可以强化冷却效果。所述后冷却系统还可以包括其他设计，所述其他设计将安全地使生物质的温度降低到低于其燃点温度。所述后冷却系统可以可选择地安装以和旋转干燥器/汽化器分离、或者串联、或者结合到一起。
可以在沿释放路线上的任何便利的位置处将木醋酸喷洒在排出的生物质上，由此，使得产品尤其具有燃料性质或者强化的生物碳培植性质。
可替代地，旋转摩擦干燥器或气化器可以包括用于将活化气体、蒸发物、或其他材料(包括但不限于：CO2、氮气、氢气)或者蒸汽注入到压缩区域的装置。该气体或蒸发物将用作原位生产活性炭和/或活性生物碳的化学活化剂。
根据本公开的另一方面，旋转摩擦干燥器还可以具有二级研磨装置，即，原位减小颗粒尺寸，以便强化并且改进得到的固体释放材料的可加工性能。当旋转摩擦干燥器用作气化器时，将固体释放(尤其可以面朝下释放)将有助于移除完全高温分解的生物质，也称为灰分。所述灰分可以用水冷却，和/或压碎以确保没有余火，并且运送所述灰分用于存储和/或运输.
为有助于对压缩螺杆进行均匀的给送，可选择地将换向磨体直接布置在旋转螺杆式摩擦干燥器或气化器的进入喉部上方。
本公开的旋转摩擦干燥器或气化器的另一方面在于，提供冷凝有价值的木醋酸材料的装置。在该方面中，可以将管或管线附接至旋转摩擦干燥器或气化器的气体蒸发物释放部。该管或管线用于在蒸发物冷却时运送蒸发物，由此，将木醋酸蒸发物冷凝。所述管或管线可以面朝上或者面朝下或者具有之间的能够提供足够的冷凝的任何合适的角度。在面朝上的设计中，设置在管或管线下侧的孔将允许液体冷凝物流入收集装置。在面朝下的构造中，液体冷凝物将通过重力流入到收集装置中。所收集的冷凝物包括具有不同具体比重的一种到很多种分馏物/组分。在结合了沉降罐的情况下将允许分馏物分离。可以使用任何泵类机构将冷凝物迁移至沉降罐，以允许不同的分馏物分离。当期望加快完成冷凝物分离成不同的分馏物时，可以对冷凝物进行离心处理以有助于组分分离。此外，所述管或管线可以和冷却装置一起使用以强化气体/蒸发物材料(包括木醋酸蒸发物)的冷凝。冷却装置可以是围绕管/管线的加套外壳，或者简单地缠绕有填充了冷却介质或材料的柔性管材。
在旋转式生物质干燥器中使用的、与管体/喷嘴设计结合的压缩螺杆提供的装置不仅用于未结合水的废气，还通过产生蒸汽用于结合有水的废气。该设计隐藏的可控方面在于以均匀地给送速率给送原材料，因为过量给送可能会使压缩螺杆堵塞并且灾难性地锁死，导致机构受损。可替代地，给送不足可能使机构的温度分布不稳定，并且使材料的处理不连续。因此，本文公开了一种提供均匀给送速率的装置。所使用的装置可以是具有多种控制器的螺旋装置、也可以是具有多种速度控制器的带、以及具有可调节的给料闸门的重力流给料器。给送材料的一个优选的方法是使用震动给料器，因为已经充分地证实了震动给料器的效能能够对所有类型的湿润材料和干燥材料实现连续并且可控的给料速率。
现在参考图2，提供了一种分离水、固体材料、以及化学物质的混合物的方法，所述方法包括：步骤110：提供如本文描述的旋转摩擦干燥器或气化器；步骤120：将水、固体、以及化学物质的混合物给送到进口段以形成生物质；步骤130：在生物质行进通过进口段进入到减压区域时使所述生物质混合并且受热，由此形成处理过的材料；步骤140：允许水以蒸汽的形式通过位于减压区域中的废料排出口排出旋转摩擦干燥器；步骤150：使处理过的材料在其从减压区域行进到出口段时进一步混合并且受热；步骤160：通过位于出口段中的释放出口允许化学物质和固体材料排出旋转摩擦干燥器；以及步骤170：收集化学物质或固体材料中的至少一者。可选择地，所述方法还可以包括步骤190：施加真空以有助于将水蒸汽通过位于减压区域中的废料排出口移除。所述方法还可以包括步骤180：将换向磨体直接布置在旋转螺杆式摩擦干燥器的进入喉部上方。所述方法还可以包括步骤185：通过使用震动给料器来控制通过旋转螺杆式摩擦干燥器的进入喉部的给料速率。步骤200：还可以将所收集的固体材料布置到螺旋系统中，所述螺旋系统设计成用于有助于将固体材料的温度降低到其燃点温度以下。
本发明可以用于处理多种具有多样的形式、不同的水分含量、以及不同的物理结构的已处理材料。本发明可以用于处理谷类以及其他农业材料，尤其包括但不限于：玉米、大豆、小麦、高粱、甘蔗渣、燕麦、干燥蒸馏谷物(DDGs)。在一些情况中，新创性的旋转式生物质干燥器可以用于处理谷物和/或DDGs和/或生物质的混合物，以实现用于获得期望的终端产品的效率和生产。
木醋酸冷凝器将向上的蒸发物捕获到一系列冷却管线或者液冷式旋风分离器中，所述一系列冷却管线或者液冷式旋风分离器用于将木醋酸排到容器中以用于后续用途。该过程中的木醋酸可以在多种不同的情况中使用，包括但不限于：用作用于引擎燃料的BTU助推剂、用作生物质燃料、用作杀虫喷雾、植物生长强化剂、农药、除莠剂、除菌材料。这些有利的用途通过改变木醋酸在水溶液中相对于水的比例来实现。所述木醋酸还可以用作生物碳的添加饱和剂，这可以在使用本发明的连续方法或两段式方法中实现。生物碳和木醋酸的组合物是通过所述方法能够获得的产品，所述产品将有益于农业用途或园艺用途。
示例1
对来自根据本公开的教导设计并且操作的旋转摩擦干燥器的固体释放物进行收集并且测试。发现所述固体释放物包含200cc体积的烘烤玉米杆、20cc体积的烘烤硬木、总体积的1/2％的基料、以及8毫升的NaOH。将所述固体释放物混合并在110℃的温度下布置到2”模具中。所述模具通过使用液压挤压装置进行压缩，直到材料无法再压缩(35吨)。
用快速水测试(quickwatertest)对质密化的材料进行测试，其中，将上述的质密化块体与未经过本公开的旋转摩擦干燥器处理的传统材料粒料进行对比。所述传统材料粒料包括8mm的杆粒(未进行旋转摩擦干燥)，所述8mm的杆粒立即吸收了2滴水并且肿胀成完全柔软的材料。本公开的块体2”会使水滴直接结成珠状，但还是会慢慢吸收水。将本公开的块体2”布置到水浸浴中，并且观察到所述块体因其密度大于40lbs/ft3而下沉。
应当注意的是，本发明不限于作为示例显示并描述的各种实施例。大量的各种改进已经被描述过，并且更多的改进是本领域技术人员了解的公知常识。在不脱离本公开和本专利的保护范围的情况下，可以将通过功能等效件进行的所有改进以及任何替换方案添加至说明书和附图。

Claims (16)

1.一种旋转摩擦干燥器或气化器，其包括：
进口段和出口段；其中，进口段包括进入喉部，并且进口段和出口段的温度是能够控制的；
减压区域，所述减压区域定位成分隔进口段和出口段；
多级式压缩螺杆，所述多级式压缩螺杆的一部分位于进口段、减压区域、以及出口段中；
联接至螺杆的混合装置；
定位在减压区域中的至少一个废料排出口；以及
定位在出口段中的至少一个释放出口。
2.根据权利要求1所述的旋转摩擦干燥器，其中，所述旋转摩擦干燥器还包括联接至出口段中的释放出口的后冷却装置。
3.根据权利要求1或2所述的旋转摩擦干燥器，其中，所述混合装置是多于一个的小销，所述小销定位在螺杆的螺纹中；所述小销具有的长度等于螺纹的深度的2％至98％。
4.根据权利要求3所述的旋转摩擦干燥器，其中，所述小销定位在螺杆的位于减压区域内的部分上。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的旋转摩擦干燥器，其中，定位在减压区域中的至少一个废料排出口联接至真空系统。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的旋转摩擦干燥器，其中，所述后冷却装置包括向上的释放出口和面朝下的释放出口。
7.一种分离水、固体材料、以及化学物质的混合物的方法，所述方法包括：
提供根据权利要求1至5中的任一项所述的旋转摩擦干燥器或气化器；
将水、固体材料、以及化学物质的混合物给送到进口段中以形成生物质；
使所述生物质在其行进通过进口段进入到减压区域中时混合并且受热，由此形成处理过的材料；
允许水蒸汽以蒸汽的形式通过定位在减压区域中的废料排出口排出所述旋转摩擦干燥器；
使所述处理过的材料在其从减压区域行进到出口段中时进一步混合并且受热；
允许所述化学物质和固体材料通过定位在出口段中的释放出口排出旋转摩擦干燥器；
收集所述化学物质或固体材料中的至少一者。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，进口段中的温度低于生物质的燃点温度。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述方法还包括施加真空以有助于将水蒸气通过定位在减压区域中的废料排出口移除。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的方法，其中，在将所述固体材料从出口段移走时选择所述固体材料成为干燥生物质、部分焙烤的生物质、烘烤的生物质、生物碳、以及碳中的一者。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的方法，其中，选择与水和固体材料分离的化学物质成为焦油、油、以及木醋酸中的一者或更多者。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述的方法，其中，允许所述化学物质通过后冷却装置中的向上的释放出口排出所述旋转摩擦干燥器，而允许所述固体材料通过后冷却装置中的向下的释放出口排出旋转摩擦干燥器。
13.根据权利要求7至12中的任一项所述的方法，其中，在将所述固体材料排出旋转摩擦干燥器时，将所述固体材料布置到螺旋系统中，所述螺旋系统设计成用于有助于将固体材料的温度降低到其燃点温度以下。
14.根据权利要求7至13中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括将换向磨体直接布置在旋转螺杆式摩擦干燥器的进入喉部的上方。
15.根据权利要求7至13中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括通过使用震动给料器控制通过旋转螺杆式摩擦干燥器的进入喉部的给料速率。
16.根据权利要求7至15中的任一项所述的方法收集并且分离的化学物质或固体材料。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170138077A (ko) 2015-03-10 2017-12-14 엔지누이티 월드와이드, 엘엘씨 전처리 및 환류 응축기를 포함하는 바이오매스 장치 및 방법
US10392564B2 (en) * 2015-07-14 2019-08-27 Enginuity Woldwide, LLC Process for producing bio-products from biomass using rotary compression unit
US11034905B2 (en) 2015-09-11 2021-06-15 Ecap Bioenergy, Llc Process and products using a rotary compression unit
CN106123525A (zh) * 2016-06-27 2016-11-16 华南理工大学 一种用于烘干机的转筒结构
US10365958B2 (en) * 2016-09-13 2019-07-30 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Storage drive management to fail a storage drive based on adjustable failure criteria
WO2018085362A1 (en) * 2016-11-01 2018-05-11 Enginuity Worldwide, LLC System for producing biocoal and biochar using a rotary compression unit

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980001890A1 (en) * 1979-03-14 1980-09-18 Goodrich Co B F Apparatus for working rubber compounds
US4908104A (en) * 1988-12-28 1990-03-13 Apv Chemical Machinery Inc. Method of continuously carbonizing a mixture of primarily organic waste material
FR2735707A1 (fr) * 1995-06-20 1996-12-27 Minghi Osvald Procede et dispositif de rehabilitation de matieres et sols pollues en continu par pyrolyse sous atmosphere controlee
CN2345928Y (zh) * 1998-09-22 1999-10-27 叶阁福 热滚筒式相纸干燥器
CN1520338A (zh) * 2001-03-28 2004-08-11 海因克股份有限公司 可翻转式过滤器离心机
US20080075922A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 Fujifilm Corporation Method and apparatus for producing cellulose resin film, and cellulose resin film and functional film
CN202171379U (zh) * 2011-07-12 2012-03-21 贺灵 一种负压干燥器
KR101182786B1 (ko) * 2012-05-22 2012-09-13 비엔지테크놀로지 주식회사 슬러지용 고효율 스크루 프레스
KR20120110228A (ko) * 2011-03-29 2012-10-10 우상원 슬러지 탈수장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3616266A (en) * 1969-04-29 1971-10-26 Oil Shale Corp Horizontal retort with solid heat transfer medium
US4210491A (en) * 1976-11-01 1980-07-01 Tosco Corporation Method and apparatus for retorting a substance containing organic matter
US4308103A (en) * 1980-06-02 1981-12-29 Energy Recovery Research Group, Inc. Apparatus for the pyrolysis of comminuted solid carbonizable materials
US5017269A (en) * 1988-12-28 1991-05-21 Apv Chemical Machinery Inc. Method of continuously carbonizing primarily organic waste material
WO2001044405A1 (en) * 1999-12-14 2001-06-21 Tirenergy Corporation Processes for pyrolyzing tire shreds and tire pyrolysis systems
US20060280669A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Jones Fred L Waste conversion process
US7893307B2 (en) * 2007-02-23 2011-02-22 Smith David G Apparatus and process for converting feed material into reusable hydrocarbons
US20120266529A1 (en) * 2011-04-22 2012-10-25 John Scahill Fast pyrolysis system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980001890A1 (en) * 1979-03-14 1980-09-18 Goodrich Co B F Apparatus for working rubber compounds
US4908104A (en) * 1988-12-28 1990-03-13 Apv Chemical Machinery Inc. Method of continuously carbonizing a mixture of primarily organic waste material
FR2735707A1 (fr) * 1995-06-20 1996-12-27 Minghi Osvald Procede et dispositif de rehabilitation de matieres et sols pollues en continu par pyrolyse sous atmosphere controlee
CN2345928Y (zh) * 1998-09-22 1999-10-27 叶阁福 热滚筒式相纸干燥器
CN1520338A (zh) * 2001-03-28 2004-08-11 海因克股份有限公司 可翻转式过滤器离心机
US20080075922A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 Fujifilm Corporation Method and apparatus for producing cellulose resin film, and cellulose resin film and functional film
KR20120110228A (ko) * 2011-03-29 2012-10-10 우상원 슬러지 탈수장치
CN202171379U (zh) * 2011-07-12 2012-03-21 贺灵 一种负压干燥器
KR101182786B1 (ko) * 2012-05-22 2012-09-13 비엔지테크놀로지 주식회사 슬러지용 고효율 스크루 프레스

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